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Circuitos de Aplicação LM10 Op Amp – Funciona com 1,1 V

O LM10 é um amplificador operacional pioneiro projetado para operar a partir de entradas de energia de terminação única com tensões tão baixas quanto 1,1 V e até 40 V.

Como pode ser visto na Figura 1, o dispositivo consiste em um amplificador operacional, uma referência de tensão de intervalo de banda de precisão de 200 mV e um amplificador de referência, todos encapsulados em um único pacote de 8 pinos.

Neste post, vamos dar uma olhada em uma pilha inteira de circuitos de aplicativos funcionais usando o dispositivo LM 10.

Configuração básica do LM10

A configuração básica para um amplificador operacional LM10 é mostrada na figura a seguir:

No circuito acima, podemos ver que o LM10 está conectado de uma maneira bastante incomum, diferente de outros amplificadores operacionais.

Aqui, a saída é conectada com a linha positiva, o que significa que ela desvia ou encurta a linha positiva com o terra, dependendo de uma determinada detecção de limite de entrada.

Isso também implica que, neste modo regulador shunt, o positivo para o amplificador operacional deve ser fornecido através de um resistor.

O pino3 que é a entrada não inversora do amplificador operacional é conectado com uma tensão de referência fixa de 200 mV através das pinagens de referência 1 e 8 do CI.

Assim, o pino3 sendo definido em uma referência fixa, o pino2 agora se torna a entrada do detector do amplificador operacional e pode ser usado para detectar um limite de tensão desejado a partir de um parâmetro externo.

Todos os circuitos de aplicação LM10 explicados abaixo são baseados no modo de derivação fundamental explicado acima.

Circuitos reguladores de tensão de precisão LM10 Op Amp

O LM10, devido à sua referência de tensão de precisão integrada e op-amp, torna-se mais adequado para aplicações de reguladores de tensão. As Figuras 2 a 9 apresentam vários circuitos práticos desta variedade.

Gerador de referência de 200 mV a 200 V: A referência e o amplificador integrados do IC estão acostumados a criar níveis de tensão de 200 mV a 20 volts que são aplicados à entrada do amplificador operacional, configurado como um seguidor de tensão e aumenta a corrente de saída disponível para cerca de 20 mA.

Regulador Variável de 0 a 20 V 1 Amp: Na Fig 3 a referência interna e o amplificador desenvolvem uma tensão fixa de 20 volts, que é aplicada ao potenciômetro RV1 . O amplificador operacional e o transistor Q1 são conectados como um seguidor de tensão para amplificar a saída de 0-20 volts para corrente com magnitudes próximas a muitas centenas de miliamperes.

Regulador fixo de 5 V 20 mA: Na Fig 4, a entrada do amplificador operacional é extraída diretamente da referência de 200 mV, para fornecer uma saída de 5 volts.

Regulador de 0 a 5 V: Na Fig 5, a entrada do amplificador operacional é adquirida configurando uma referência interna de 0-200 mV, para produzir uma saída de 0-5 volts.

Alimentação regulada variável de 50 V a 200 V: As Figuras 6 e 7 demonstram a maneira como o LM 10 pode ser empregado de maneira ‘flutuante’ para produzir altas tensões de saída. Esteja ciente de que em cada um desses circuitos o IC é aplicado no modo ‘shunt’ através do resistor de carga R3, de modo que apenas uma pequena quantidade de volts seja criada no próprio LM 10.

Simples Fonte de alimentação do laboratório: Os conceitos acima podem ser atualizados para construir uma fonte de alimentação de laboratório ajustável de 0 a 50 V completa, conforme mostrado abaixo.

Uma versão protegida contra curto-circuito de saída do regulador de 250 V acima pode ser observada no diagrama a seguir

Circuito regulador de derivação de 5 V: Uma ilustração direta da aplicação do LM 10 em um regulador shunt de 5 volts.

A Figura 9 abaixo mostra exatamente como o IC pode ser configurado para funcionar como um regulador de tensão negativa.

Figura: 9

Circuitos de Monitor de Tensão/Corrente de Precisão LM10

O LM10 também funciona bem em uma variedade de circuitos indicadores de erro dependentes de tensão, corrente e resistência com sinais sonoros ou visuais.

As Figuras 10 a 23 apresentam esses tipos de desenhos. Nos circuitos das Figuras 10 a 17, o amplificador operacional é empregado como comparador básico de tensão, tendo sua saída acionando um indicador de LED ou uma unidade de alarme sonoro através de um resistor limitador de corrente apropriado.

Indicador de sobretensão: Na Fig 10 acima o IC LM10 está configurado como um circuito indicador de sobretensão. A tensão de detecção é aplicada ao pino não inversor nº 3 do op-amp, e a tensão de referência no pino 8 é gerada pela referência de tensão interna do LM10 e pelo amplificador de referência e é fornecida ao pino inversor nº 2 do op-amp .

O projeto acima também pode ser configurado da seguinte maneira alternativa, que também servirá para indicar uma condição de sobretensão

A Figura 11 abaixo mostra a estratégia diferente empregada no circuito indicador de sobretensão aqui. Uma referência de 200 mV é aplicada a um pino de entrada do amplificador operacional e uma variação do divisor resistivo da tensão de teste é aplicada a outro.

Um circuito Indicador de Subtensão mostrado na Fig. 12 a seguir funciona com o mesmo conceito, exceto que a configuração do pino de entrada do amplificador operacional é trocada entre si. Uma característica de ambos os circuitos é que a tensão de alimentação do LM10 deve ser maior que a tensão de disparo recomendada.

A Fig 13 abaixo exibe um indicador de subtensão altamente preciso usando LED ou alerta sonoro. Sensibilidade de entrada 50k/v.

Fig 14 (abaixo): indicador de sobretensão baseado em LM10 de precisão usando LED ou unidade de alarme audível. O LED começará a indicar se uma situação de sobretensão está presente em resposta a um disparo de corrente na junção R1/R2.

Um circuito indicador preciso de baixa corrente usando o amplificador operacional LM10 é mostrado na Figura 15 a seguir, que ilumina um LED ou uma unidade de alerta de campainha sempre que a corrente através de R1 cai abaixo de um nível de limite definido.

Amplificador Universal de Sensor de Calor/Luz: A Figura 16 apresenta um circuito de alta precisão que pode ser ativado através de um parâmetro externo, por exemplo, através de sensores de luz ou temperatura. Esses sensores devem ter uma característica resistiva como LDR ou termistor.

figura 16

Nesses projetos, o componente resistivo se torna a seção de uma ponte de Wheatstone que é acionada através do amplificador de referência de tensão do LM10, e a saída da ponte é aplicada para ligar o amplificador operacional manipulado como um comparador. Nas ilustrações demonstradas, a ponte é alimentada por uma fonte 2V2.

Módulos de sensores remotos usando LM10

O amplificador operacional LM10 também pode ser usado efetivamente como um módulo de circuito de sensoriamento remoto de precisão, que pode funcionar como detectores de temperatura, luz e tensão em um local remoto longe do dispositivo de medição real. Os sinais remotos são transmitidos através de cabos devidamente blindados.

Sensor remoto de alta temperatura

A próxima figura mostra como um IC LM10 pode ser configurado para detectar altas temperaturas na ordem de 500 a 800 graus Celsius. O circuito também pode ser empregado como um módulo detector remoto de risco de incêndio

*O limite máximo de detecção de alta temperatura de 800 graus é alcançado conectando o pino “balance” do IC com o pino “reference”.

Detector de vibração remoto: O próximo diagrama mostra como o IC LM10 pode ser usado para fazer o módulo de sensor de vibração remoto. O sensor pode ser um transdutor baseado em piezo ou similar.

Sensor Amplificador de Ponte Remota

O diagrama a seguir mostra um LM10 conectado a um sensor amplificador de ponte resistiva remoto.

No resistivo, qualquer um dos resistores pode ser substituído por um sensor como um LDR, fotodiodo, termistor, transdutor piezoelétrico, para criar um amplificador de sensor relevante. para detectar um limite superior ou limite inferior para o parâmetro detectado.

Amplificador de Sensor de Termopar

Um termopar é um dispositivo composto por duas hastes ou fios de metais diferentes unidos por torção em seus terminais terminais.

Agora, quando um dos terminais é mantido a uma temperatura muito mais alta do que a outra extremidade, a corrente começa a fluir através do condutor devido à diferença de temperatura nas extremidades dos metais diferentes.

Em uma rede de termopares como explicado acima, uma das extremidades se torna o ponto de referência, enquanto a outra extremidade se torna o ponto de detecção.

No entanto, a corrente desenvolvida em um termopar pode ser extremamente pequena na ordem de microampères.

O circuito a seguir usando o amplificador operacional LM10 pode ser usado para amplificar a baixa corrente de um termopar para níveis mensuráveis.

Aqui, o LM134 gera uma referência precisa em uma extremidade do elemento do termopar, de modo que uma temperatura diferencial precisa pode ser detectada na outra extremidade do termopar, pelo amplificador operacional.

Circuitos diversos usando amplificador operacional LM10

Indicador de nível de bateria: O circuito do monitor de tensão da bateria mostrado abaixo usa um único LM10 IC para indicar o nível da bateria quando ela cai abaixo de um determinado limite especificado. Aqui, o LED permanece iluminado enquanto a tensão estiver acima de 7V e desliga quando cai abaixo de 6V.

Circuito de termômetro de precisão

Os próximos projetos mostram um circuito de termômetro de precisão usando um único LM10 IC.

O LM134 no circuito funciona como um sensor de temperatura, que converte a temperatura em quantidade proporcional de tensão.

Ele converte cada mudança de grau na temperatura em 10 mV. Esta conversão é exibida através de um microamperímetro de 0-100uA através do IC LM10 que é configurado como um seguidor/amplificador de tensão.

Se você tiver alguma dúvida ou dúvida sobre qualquer um dos circuitos de aplicação de amplificador operacional LM10 explicados acima, sinta-se à vontade para entrar em contato comigo através dos comentários abaixo.

Circuito Amplificador Medidor

O LM10 também pode ser usado com eficiência para amplificar milivolts e exibir a leitura em um medidor de bobina móvel apropriado.

O circuito abaixo é um desses circuitos em que tensões de entrada de 1 mV a 100 mV são amplificadas 100 vezes e produzidas em um miliamperímetro, adequadamente calibrado para ler milivolts.

O design também inclui um recurso de ajuste de zero que permite ao usuário ajustar a agulha do medidor para o zero exato para que a leitura final seja precisa e livre de erros.

A maior vantagem deste circuito é que ele funciona com uma única célula AAA de 1,5 V.

O circuito amplificador de medidor baseado em LM10 acima pode ser aprimorado ainda mais em um circuito amplificador de medidor de milivolt ajustável de 4 faixas, conforme mostrado no diagrama a seguir.

Referência: LM10

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FONTE


Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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